ყველა ოპერაციული სისტემა მუშაობს შესაბამის ფიზიკურ მანქანაზე, რომელიც შედგება სხვადასხვა აპარატურული კომპონენტებისგან. აღნიშნული კომპონენტების მუშაობა თავის მხრივ გავლენას ახდენს ოპერაციული სისტემის ფუნქციონირებაზე. სხვადასხვა აპარატურული კომპონენტებისგან შემდგარი ფიზიკური მანქანები ერთმანეთისგან შესაძლოა განსხვავდებოდეს როგორც წარმადობით, ასევე საიმედოობით. ოპერაციულ სისტემას გააჩნია აპარატურული კომპონენტების გამოყენებისთვის საჭირო კონფიგურაციის ინსტრუმენტები. მაგალითად: მყარი დისკის დასაყოფად (პარტიცირება) ან USB მოწყობილობიდან ფაილების წასაკითხად. იმისათვის, რომ შეძლოთ ლინუქსის სისტემის ადმინისტრირება, საჭიროა ბაზური ცოდნა იმისა, თუ როგორ ურთიერთობს ოპერაციული სისტემა აპარატურულ ნაწილთან. სწორედ ამ საკითხს განვიხილავთ მოცემულ თავში.

ამ საკითხზე საუბარს დავიწყებთ BIOS–ის განხილვიდან, რომელიც წარმოადგენს ყველაზე დაბალი დონის პროგრამულ უზრუნველყოფას და ინტეგრირებულია თითქმის ყველა ფიზიკურ მანქანაში. BIOS უზრუნველყოფს ფიზიკური მანქანის ჩატვირთვას და ზოგიერთი აპარატურული კომპონენტის კონფიგურაციას. მოგვიანებით განვიხილავთ გაფართოების ბარათებს (Expansion Cards) და USB მოწყობილობებს.

ბოლოს განვიხილავთ სხვადასხვა მყარი დისკისა და ფაილური სისტემის ტიპებს და მათი კონფიგურაციის საკითხებს, როგორიცაა სხვადასხვა დისკის ინტერფეისის სტანდარტები, დისკის პარტიცირება, პარტიციების და ფაილური სისტემების ტიპები. ასევე ვნახავთ ლინუქსის ზოგიერთი დისტრიბუტივის ინსტალაციის და მყარი დისკის პარტიცირების პრაქტიკულ მაგალითებს.

BIOS და ძირითადი აპარატურული კომპონენტები

ყველა კომპიუტერი შედგება გარკვეული აპარატურული კომპონენტებისგან, როგორიცაა ცენტრალური პროცესორი (CPU) - რომელიც ასრულებს ძირითად გამოთვლით სამუშაოებს და სისტემური მეხსიერება (Random Access Memory – RAM) – რომელიც დროებით ინახავს კომპიუტერის მუშაობისთვის აუცილებელ ინფორმაციას. გარდა ამ ორი ძირითადი კომპონენტისა არსებობს კიდევ უამრავი სხვა კომპონენტი, რომლებიც მთლიანობაში შეადგენენ მრავალფუნქციურ კომპიუტერულ მანქანას. კომპიუტერის ჩართვისას აღნიშნული აპარატურული კომპონენტების ჩატვირთვის მაკონტროლებელი პროგრამა არის BIOS (Basic Input/Output System), რომელიც უზრუნველყოფს ამ კომპონენტებისა და ოპერაციული სისტემის ჩატვირთვას. ოპერაციული სისტემის ჩატვირთვის შემდეგ აპარატურული ნაწილის მართვას უზრუნველყოფს თავად ოპერაციული სისტემა. ძირითად კომპონენტებს, რომლებსაც მართავს BIOS და შემდგომ უკვე ოპერაციული სისტემა, შეადგენს წყვეტები (Interrupts), I/O მისამართები, DMA მისამართები, სისტემური საათი, ATA (Advanced Technology Attachment) მყარი დისკების ინტერფეისები და სხვა.

BIOS–ის დანიშნულება

BIOS ეს არის სპეციალური პროგრამა, რომელიც ჩაწერილია კომპიუტერის დედა–პლატის მუდმივ მეხსიერებაში (ROM – Read-only Memory) და უზრუნველყოფს ოპერაციული სისტემის ჩატვირთვას. კომპიუტერის ჩართვისთანავე BIOS ახორციელებს ე.წ. POST (Power on self-test) ტესტს, რომლითაც ხდება აპარატურული კომპონენტების დიაგნოსტირება, ახდენს ამ კომპონენტების ინიციალიზაციას, ტვირთავს ოპერაციული სისტემის ჩამტვირთავ პროგრამას შესაბამისი შემნახველი მოწყობილობიდან, რომელიც თავის მხრივ ტვირთავს ოპერაციულ სისტემას ამ მოწყობილობიდან. ისტორიულად, BIOS–ს ასევე უნდა უზრუნველეყო ძირითადი ჩაწერა/წაკითხვის სერვისები ოპერაციული სისტემისთვის, მაგრამ დღეისათვის ლინუქსის ჩატვირთვისას მას საამისოდ აღარ ესაჭიროება BIOS –ის დახმარება, რადგან ამ ძირითად სერვისებს იგი თავად უზრუნველყოფს. რადგან BIOS–ს მნიშვნელოვანი როლი აკისრია აპარატურული კომპონენტების კონფიგურაციის და ოპერაციული სისტემის ჩატვირთვის თვალსაზრისით, მის მიერ შესრულებული ამოცანების ცოდნა მნიშვნელოვანია ლინუქსის სისტემური ადმინისტრატორისთვის.

შენიშვნა: თუმცა დღეს არსებული x86 და x86-64 კომპიუტერების უმრავლესობა იყენებს BIOS, ზოგიერთი მწარმოებელი საკუთარ კომპიუტერებზე იყენებენ რადიკალურად განსხვავებულ დაბალი დონის პროგრამულ უზრუნველყოფას. მაგალითად, Apple კომპიუტერები იყენებენ OpenFirmware პროგრამულ უზრუნველყოფას (PowerPC სისტემებისთვის) ან Extensible Firmware Interface (EFI, Intel–ზე ბაზირებული MAC კომპიუტერებისთვის). მიუხედავად იმისა, რომ OpenFirmware და EFI განსხვავდება ტრადიციული BIOS–ისგან, ისინი მაინც ასრულებენ BIOS–ის მსგავს ამოცანებს. ამიტომ, თუ თქვენ მოგიწევთ მუშაობა მსგავს კომპიუტერებზე, სისტემური ადმინისტრირებისთვის აუცილებელი იქნება ამ პროგრამების მუშაობის შესწავლა. თუმცა აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ ასეთი განსხვავება სხვადასხვა მწარმოებლის აპარატურაზე გამოყენებულ დაბალი დონის პროგრამულ უზრუნველყოფას შორის დიდ გავლენას არ ახდენს ლინუქსის მიერ აპარატურულ კომპონენტებთან მუშაობის პრინციპზე.

მიუხედავად იმისა, რომ სხვადასხვა მწარმოებლის აპარატურისთვის BIOS–ის განსხვავებული ვერსიები არსებობს, მათი უმრავლესობა კონფიგურირდება სპეციალური ინტერაქტიული ინტერფეისიდან, რომელშიც შესვლა შესაძლებელია სპეციალურ ღილაკზე დაჭერით კომპიუტერის ჩატვირთვის პირველივე წამების განმავლობაში. აღნიშნული სპეციალური ღილაკიც ასევე განსხვავდება სხვადასხვა მწარმოებლის აპარატურაზე, მაგრამ უმეტეს შემთხვევაში გამოიყენება შემდეგი ღილაკები: Delete, F1 ან F2. თუ რა ღილაკი უნდა გამოვიყენოთ BIOS–ში შესვლისთვის კონკრეტულ მანქანაზე, ამის გაგება შესაძლებელია შესაბამისი მანქანის დედა–პლატის ინსტრუქციიდან ან კომპიუტერის ჩართვისას ეკრანზე მითითებული შეტყობინებიდან. ღილაკი, რომლითაც ხდება BIOS–ში შესვლა, აქტიურია მხოლოდ ჩატვირთვის პირველი რამოდენიმე წამის განმავლობაში, თუ მოცემული ღილაკის გამოყენება არ მოხდება ამ პერიოდში, კომპიუტერი აგრძელებს ჩვეულებრივ ჩატვირთვის პროცესს. ქვემოთ მოყვანილ სურათზე (სურ. 2.1) მოცემულია სტანდარტული BIOS–ის გამოსახულება, საიდანაც შესაძლებელია კომპიუტერის სხვადასხვა აპარატურული კომპონენტების კონფიგურაცია.

სურ 2.1

როგორც პრაქტიკული ვიდეო ფაილიდან ვხედავთ BIOS-იდან შესაძლებელია კომპიუტერის დედა–პლატაზე ინტეგრირებული სხავდასხვა აპარატურული კომპონენტების ჩართვა ან გამორთვა. კომპიუტერის დედა–პლატაზე ინტეგრირებულია ისეთი კომპონენტები, როგორიცაა მყარი დისკის კონტროლერები, RS-232 სერიული პორტები, პარალელური პორტები, USB პორტები, Ethernet პორტები, აუდიო და ვიდეო კომპონენტი. უმეტეს შემთხვევაში ჩამოთვლილი კომპონენტების უმრავლესობა საჭიროა კომპიუტერის სრული ფუნქციონირებისთვის, მაგრამ ზოგიერთ შემთხვევაში შესაძლებელია საჭირო იყოს კომპიუტერის რომელიმე კომპონენტის გათიშვა. მაგალითად: თუ საჭიროა გაუმჯობესებული აუდიო ან უფრო მძლავრი ვიდეო ბარათის დამატება დედა–პლატაზე, ასეთ შემთხვევაში აუცილებელია მასზე ინტეგრირებული ძველი აუდიო და ვიდეო კომპონენტების გათიშვა. ანდა თუკი კომპიუტერის ზოგიერთ კომპონენტს უბრალოდ არ ვიყენებთ, უმჯობესია ისინი გათიშული იყოს სისტემური რესურსების დაზოგვის მიზნით. როგორც ზემოთ მოყვანილ ვიდეო რგოლში ვნახეთ, აპარატურული კომპონენტების ჩართვა ან გამორთვა შესაძლებელია ამ კომპონენტის განყოფილებაში შესვლით. დახმარების (Help) სივრცეში მოყვანილია საჭირო ინფორმაცია იმ მოქმედებების შესახებ, რომელთა განხორციელებაა შესაძლებელი მოცემულ განყოფილებაში და ასევე მითითებულია შესაბამისი ღილაკები, რომელთა გამოყენებითაც სრულდება ესა თუ ის ბრძანება. ასევე ჩვენ ვნახეთ თუ როგორ მოხდა BIOS-ში ცვლილებების შენახვა. BIOS-იდან გამოსვლისთანავე კომპიუტერი გადაიტვირთება და ჩატვირთვის პროცესი ხელახლა იწყება, რომლის შედეგად შესრულებული ცვლილებები უკვე ძალაში შედის. კომპიუტერის ჩატვირთვის პროცესში მყარი დისკიდან (ან იმ მოწყობილობიდან, რომელსაც მივუთითებთ BIOS–ში) ხდება ოპერაციული სისტემის ჩატვირთვა და შემდეგ უკვე ეს სისტემა (ჩვენს შემთხვევაში ლინუქსი) ხდება პასუხისმგებელი აპარატურული კომპონენტების მუშაობასა და მომხმარებლის მათთან ურთიერთქმედებაზე, რაც ხორციელდება ლინუქსში ინტეგრირებული დრაივერების მეშვეობით.